KR20150117079A - Grooving apparatus using laser beam and optical unit - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a grooving apparatus which holds a shape of a beam through a compound shaping mirror by connecting a continuous wave laser beam generated in a laser beam generator; totally reflects the beam using a polygon mirror; and forms grooves having a predetermined left and right length (L) at regular intervals back and forth while uniformly maintaining a beam focus on a surface of a plate type product rapidly transmitted using a compound focusing mirror. Provided is the grooving apparatus using a high-intensity continuous wave laser beam and a high efficiency/high speed scan optical unit, in which the two compound focusing mirrors to form the grooves having a predetermined length (L) at opposite sides in front of the polygon mirror, are continuously disposed in a line to be capable of uniformly maintaining the beam focus of the surface of the product; and stably forming a groove having a double left and right length (2L). In addition, the grooving apparatus includes a pair of compound shaping mirrors to irradiate the beam with opposite compound focusing mirrors through the polygon mirror; thereby further improving productivity while maintaining the quality of the groove.

Description

고휘도 연속파 레이저 빔과 고효율/고속 스캔 광학계를 이용한 그루빙 장치{Grooving apparatus using laser beam and optical unit}[0001] The present invention relates to a grooving apparatus using a high-intensity continuous wave laser beam and a high-efficiency /

본 발명은 고휘도의 고급 빔 모드를 갖는 연속파 레이저 빔과 고효율을 갖도록 설계된 반사형 고속 스캔 광학계를 이용하여 빠르게 이송되는 판상의 제품 표면에 상기 이송 방향과 교차하는 방향으로 더욱 길고 안정적인 그루브(groove)를 형성할 수 있는 장치에 관한 것이다.The present invention uses a continuous-wave laser beam having a high-luminance advanced beam mode and a reflective-type high-speed scanning optical system designed to have a high efficiency to form a longer and stable groove in a direction crossing the transport direction on the surface of a plate- And to a device capable of forming the same.

일반적으로 판상의 제품(이하, '제품'이라 통칭함)에 그루브를 형성하는 방법으로는 물리적 타각에 의한 기계적 방법이 적용되는 경우가 많으나, 수∼수십㎛ 폭과 깊이로 그루브를 형성하기 위해서는 가공 툴(tool)의 형상을 제작하는 것이 어렵고, 공구의 접촉 마모 등으로 인해 균일한 성능을 유지하기가 어렵다.In general, as a method of forming a groove in a plate-shaped product (hereinafter, referred to as a 'product'), a mechanical method by physical inclination is often applied, but in order to form grooves with a width of several to several tens of micrometers, It is difficult to form the shape of a tool and it is difficult to maintain uniform performance due to contact wear of the tool or the like.

이러한 문제점을 극복하기 위해서 비 접촉식 그루빙이 가능한 레이저를 적용하는 것이 좋다. 이 경우 그루브의 형성을 위해 이물질을 떼어내는 공정이 필요하기 때문에 지금까지는 첨두 출력이 높은 펄스 레이저를 주로 사용한다. 그러나 이와 같은 펄스 레이저는 빔이 단속적으로 출사되기 때문에 그루브를 형성하는 속도가 느려 충분한 생산성을 확보하기 어려운 문제가 있다.In order to overcome this problem, it is preferable to apply a laser capable of non-contact grooving. In this case, since a process of removing foreign matter is required to form a groove, a pulse laser with a high peak output has been used up to now. However, such a pulsed laser has a problem that it is difficult to ensure sufficient productivity because the beam is intermittently emitted, and thus the speed of forming the groove is low.

본 발명은 빠르게 이송되는 판상의 제품 표면에 상기 이송 방향과 교차하는 방향으로 그루브를 형성하기 위한 광학계의 구성을 단순화시키고, 빔의 초점을 일정하게 유지하면서 더욱 길고 안정적인 그루브를 형성할 수 있는 고휘도 연속파 레이저 빔과 고효율/고속 스캔 광학계를 이용한 그루빙 장치를 제공하려는 것이다.The present invention can simplify the structure of an optical system for forming grooves in a direction intersecting with the transport direction on the surface of a rapidly transported plate product and provide a high luminance continuous wave which can form a longer and stable groove while keeping the focus of the beam constant. And to provide a grooving device using a laser beam and a high-efficiency / high-speed scanning optical system.

본 발명은 제품의 이송속도에 따라 자동으로 그루브의 전후 간격을 조절하고, 제품의 높낮이에 따라 빔의 초점을 간편하게 조절할 수 있는 연속파 레이저 빔과 고속 스캔 광학계를 이용한 그루빙 장치를 제공하려는 것이다.The present invention provides a grooving device using a continuous wave laser beam and a high-speed scanning optical system that can automatically adjust the distance between front and rear grooves according to the conveying speed of the product and can easily adjust the focus of the beam according to the height of the product.

본 발명은 레이저 빔 발생부에서 생성된 연속파 레이저 빔(continuous wave laser)을 연결하여 복합 쉐이핑 미러를 통해 상기 빔의 형태를 잡아주며, 폴리곤 미러를 이용하여 빔을 전반사시키고, 복합 포커싱 미러를 이용하여 빠르게 이송되는 판상의 제품 표면에 빔의 초점을 일정하게 유지하면서 좌우 일정한 길이(L)의 그루브를 전후 일정한 간격으로 형성하는 그루빙 장치에 있어서, 상기 폴리곤 미러의 전방 양측에 상기 일정한 길이(L)의 그루브를 형성하기 위한 두 개의 복합 포커싱 미러를 1열로 연속 배치하여 제품 표면에 빔의 초점을 일정하게 유지하면서 좌우 2 배 길이(2L)의 그루브를 안정적으로 형성할 수 있도록 하는 한편, 상기 폴리곤 미러를 통해 양측 복합 포커싱 미러로 빔을 조사하기 위한 한 쌍의 복합 쉐이핑 미러를 포함하여 구성된다.The present invention relates to a method and apparatus for coupling a continuous wave laser generated by a laser beam generator to form a beam through a composite shaping mirror, to totally reflect the beam using a polygon mirror, A grooving device for forming a groove of a predetermined length L in a front and rear direction at regular intervals while keeping a focus of a beam constant on a surface of a plate-shaped product to be rapidly transported, characterized in that the constant length L is formed on both sides of the front side of the polygon mirror, (2L) can be stably formed while keeping the focus of the beam constant on the surface of the product, while the two composite focusing mirrors for forming the groove of the polygon mirror And a pair of composite shaping mirrors for irradiating the beams to the both side composite focusing mirrors through the plurality of composite focusing mirrors.

상기 한 쌍의 복합 쉐이핑 미러 및 복합 포커싱 미러와 상기 하나의 폴리곤 미러가 하나의 모듈로 구성되며, 상기 이송되는 제품의 좌우 폭에 따라 상기 각 모듈을 좌우 연속 설치할 수 있도록 구성된다.The pair of composite shaping mirrors and the complex focusing mirror and the one polygon mirror are constituted by one module, and the modules can be installed continuously horizontally according to the left and right widths of the products to be transported.

상기 레이저 빔 발생부에서 발생된 빔은 광 파이버를 통해 상기 한 쌍의 복합 쉐이핑 미러로 전달되도록 형성된다.The beam generated by the laser beam generating unit is formed to be transmitted to the pair of composite shaping mirrors through an optical fiber.

상기 제품의 이송속도를 감지하고, 상기 그루브의 설정된 간격에 따라 상기 레이저 빔 발생부의 빔 발생 시차 및 상기 폴리곤 미러의 회전속도를 조절하는 제어부;를 포함하여 구성된다.And a control unit for sensing a feed speed of the product and adjusting a beam generation time difference of the laser beam generating unit and a rotation speed of the polygon mirror according to a set interval of the groove.

상기 한 쌍의 복합 포커싱 미러를 승강시켜 상기 제품 위에 형성되는 초점의 높이를 조절하기 위한 초점거리 제어수단;을 포함하여 구성된다.And a focal distance control means for raising and lowering the pair of complex focusing mirrors to adjust a height of a focus formed on the product.

상기 폴리곤 미러와 각 복합 포커싱 미러 사이에 설치되고, 불필요한 영역의 빔을 제거하는 한 쌍의 빔 덤퍼;를 포함하여 구성된다.And a pair of beam dampers installed between the polygon mirror and each of the complex focusing mirrors and for removing beams in an unnecessary area.

본 발명의 고휘도 연속파 레이저 빔과 고효율/고속 스캔 광학계를 이용한 그루빙 장치에 의하면 빠르게 이송되는 판상의 제품 표면에 그루브를 형성하기 위한 광학계의 구성을 단순화시키고, 빔의 초점을 일정하게 유지하면서 더욱 길고 안정적인 그루브를 형성할 수 있도록 함으로써, 그루브의 품질을 유지하면서 생산성을 더욱 향상시키는 효과가 있다.According to the grooving apparatus using the high-luminance continuous-wave laser beam and the high-efficiency / high-speed scanning optical system of the present invention, the structure of the optical system for forming grooves on the surface of the plate product which is transported quickly can be simplified, By forming a stable groove, it is possible to further improve the productivity while maintaining the quality of the groove.

본 발명의 고휘도 연속파 레이저 빔과 고효율/고속 스캔 광학계를 이용한 그루빙 장치에 의하면 제어부에서 제품의 이송속도에 따른 폴리곤 미러의 회전속도와 빔의 발생 시차를 자동으로 조절하고, 복합 포커싱 미러의 높낮이 조절을 통해 빔의 초점 높낮이를 조절함으로써, 사용이 더욱 안정적이고 편리해지는 효과가 있다.According to the grooving apparatus using the high-luminance continuous wave laser beam and the high-efficiency / high-speed scanning optical system of the present invention, the control unit automatically adjusts the rotation speed of the polygon mirror and the generation time difference of the beam according to the conveying speed of the product, So that the use of the beam is more stable and convenient.

도 1은 판상의 제품 표면에 그루브가 형성된 상태를 보인 설명도.
도 2는 본 발명이 적용된 그루빙 장치를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명이 적용된 그루빙 장치의 연속파 레이저 빔을 설명하기 위한 그래프.
도 4는 본 발명이 적용된 그루빙 장치에서 그루브의 길이와 초점의 형상 관계를 설명한 도면.
도 5는 본 발명이 적용된 그루빙 장치에서 그루브의 길이와 초점의 형상을 설명한 도면.
도 6은 본 발명이 적용된 그루빙 장치의 복합 포커싱 미러를 승강하는 상태를 도시한 설명도.
도 7은 본 발명이 적용된 그루빙 장치의 빔 덤퍼를 도시한 평면도.
도 8은 본 발명이 적용된 그루빙 장치의 실시 예를 도시한 설명도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is an explanatory view showing a state in which grooves are formed on the surface of a plate-like product;
2 is a perspective view showing a grooving apparatus to which the present invention is applied.
3 is a graph for explaining a continuous wave laser beam of a grooving device to which the present invention is applied.
4 is a view for explaining the relationship between the length of a groove and the focus in a grooving apparatus to which the present invention is applied;
5 is a view for explaining a groove length and a focus shape in a grooving apparatus to which the present invention is applied;
6 is an explanatory view showing a state in which a compound focusing mirror of a grooving device to which the present invention is applied is moved up and down.
7 is a plan view showing a beam damper of a grooving device to which the present invention is applied;
8 is an explanatory view showing an embodiment of a grooving apparatus to which the present invention is applied.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 구체적으로 살펴본다.Preferred embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 연속파 레이저 빔과 고속 스캔 광학계를 이용한 고속 그루빙 장치는 도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이 연속파 레이저 빔을 발생하는 한 쌍의 레이저 빔 발생부(100), 상기 레이저 빔 발생부로부터 입사되는 빔을 타원 형태로 잡아주기 위한 한 쌍의 복합 쉐이핑 미러(200), 상기 복합 쉐이핑 미러로부터 입사되는 빔을 전방 양측으로 전반사하도록 형성된 하나의 폴리곤 미러(300) 및 상기 폴리곤 미러로부터 입사되는 빔을 상기 제품(10) 위로 반사시켜 그루브를 가공하는 한 쌍의 복합 포커싱 미러(400)를 포함하여 구성된다.A high-speed grooving apparatus using the continuous wave laser beam and the high-speed scanning optical system according to the present invention comprises a pair of laser beam generators 100 for generating a continuous wave laser beam as shown in FIGS. 1 to 8, A polygon mirror 300 configured to totally reflect the beam incident from the composite shaping mirror to both sides of the front side, and a beam splitter 300 configured to reflect the beam incident from the polygon mirror, And a pair of complex focusing mirrors (400) for reflecting the light onto the product (10) and processing the groove.

상기 레이저 빔 발생부(100)는 연속파 레이저 빔을 발생하는 것으로서, 고휘도 고출력(500W∼50Kw)의 빔을 발생한다. 상기 레이저 빔 발생부(100)에서 발생하는 빔은 도 3에 도시된 바와 같이 연속파로서 기존의 펄스파와 달리 높은 출력을 계속 유지하기 때문에 제품 위에 그루브의 형성이 빠를 뿐만 아니라 형성되는 그루브의 모양이 안정적인 형태를 띠게 된다.The laser beam generator 100 generates a continuous-wave laser beam, and generates a high-intensity, high-power (500 to 50 Kw) beam. As shown in FIG. 3, the beam generated from the laser beam generator 100 keeps a high output unlike the conventional pulse wave as a continuous wave. Therefore, the groove is formed on the product quickly and the shape of the formed groove is stable .

이와 같은 레이저 빔 발생부(100)는 하나 또는 한 쌍으로 이루어지는데, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 레이저 빔 발생부(100)에서 발생된 빔은 광 파이버(110)를 통해 상기 양측의 복합 쉐이핑 미러(200)로 전달되도록 한다. 이때, 상기 레이저 빔 발생부(100)에서 광 파이버를 통해 전달되는 빔의 단면은 원형을 이루기 때문에 상기 복합 쉐이핑 미러(200)로 입사되는 빔은 광 파이버의 끝단으로부터 원추 형태로 퍼져나가게 된다.As shown in FIG. 2, the beam generated by the laser beam generator 100 is transmitted through the optical fiber 110 to the complex shaping To be transmitted to the mirror (200). At this time, since the cross section of the beam transmitted through the optical fiber in the laser beam generator 100 is circular, the beam incident on the composite shaping mirror 200 spreads out from the end of the optical fiber in the form of a cone.

상기 복합 쉐이핑 미러(200)는 상기 제품(10) 양측에 설치되고, 상기 레이저 빔 발생부(100)로부터 원추형 형태로 입사되는 빔을 타원 형태로 잡아주도록 형성된다. 즉, 상기 복합 쉐이핑 미러(200)는 콜리메이터(collimator)와 같은 구성을 통해 원추형 퍼짐 각을 거의 평행이 되도록 조절하면서 타원 형태로 빔의 형상을 만들어주는 것이다.The composite shaping mirror 200 is installed on both sides of the product 10 and is formed to receive a beam incident from the laser beam generator 100 in a conical shape in an elliptic shape. That is, the composite shaping mirror 200 adjusts a cone spreading angle to be substantially parallel through a configuration such as a collimator, thereby forming a beam shape in an elliptical shape.

이와 같은 복합 쉐이핑 미러(200)는 한 쌍으로 이루어진다.Such a composite shaping mirror 200 is formed as a pair.

상기 폴리곤 미러(300)는 상기 한 쌍의 복합 쉐이핑 미러(200) 사이에 위치하는 임의의 삼각지점에서 고속 회전하도록 설치되는 것으로서, 상기 복합 쉐이핑 미러(200)로부터 입사되는 빔을 전방 양측으로 반사하도록 형성된다. 즉, 상기 폴리곤 미러(300)는 도 2에 도시된 바와 같이 회전축을 기준으로 외면에 다각의 반사면이 형성된 것으로서 빔의 입사각과 반사각이 양측에서 동일하게 형성되도록 해야 한다.The polygon mirror 300 is installed to rotate at a certain triangular point located between the pair of the composite shaping mirrors 200. The polygon mirror 300 reflects the beam incident from the composite shaping mirror 200 to both sides . That is, as shown in FIG. 2, the polygon mirror 300 has a plurality of reflection surfaces formed on the outer surface with reference to the rotation axis, so that the incident angle and the reflection angle of the beam are formed to be the same on both sides.

상기 폴리곤 미러(300)는 실시 예로서 6000rpm까지 고속 회전이 가능하도록 설치되어야 한다.The polygon mirror 300 is installed as an embodiment so as to be able to rotate at a high speed up to 6000 rpm.

상기 복합 포커싱 미러(400)는 상기 폴리곤 미러(300)의 전방 양측에 설치되는 것으로서 입사되는 빔을 상기 제품(10) 위로 반사시켜 일정한 초점을 형성하면서 상기 제품 위에 연속하는 1열의 그루브를 형성한다. 즉, 상기 복합 포커싱 미러(400)는 상기 폴리곤 미러(300)로부터 수평으로 입사되는 빔을 수직으로 반사하면서 하부에 초점을 형성함으로써, 상기 초점의 위치에서 제품에 그루브를 형성하는 것이다.The composite focusing mirror 400 is installed on both sides of the polygon mirror 300 and reflects an incident beam onto the product 10 to form a continuous focal length on the product while forming a continuous row of grooves on the product. That is, the composite focusing mirror 400 vertically reflects a beam incident horizontally from the polygon mirror 300 to form a focus on a lower portion thereof, thereby forming a groove in the product at the focal point.

이때, 상기 판상의 제품 표면에 형성되는 빔의 초점을 일관되게 유지해야만 균일한 형태로 안정적인 그루브를 형성할 수 있게 된다. 그런데 실제로는 도 4에 도시된 바와 같이 폴리곤 미러(300)에서 전반사되는 빔이 일정길이로 이루어진 복합 포커싱 미러(400)에 닿는 위치에 따라 제품의 표면까지 이르는 광의 경로 길이가 달라지기 때문에 제품의 표면에 형성되는 초점의 형상 또한 달라진다. 따라서 도 4 (A)와 같이 상기 복합 포커싱 미러(400)가 일정 길이(L) 이내인 경우 그루브의 양끝단과 중앙에 형성되는 초점의 형상이 거의 동일하지만, 도 4의 (B)와 같이 복합 포커싱 미러(400)가 일정 길이(L) 이상으로 길어지면 그루브의 양끝단과 중앙에 형성되는 초점의 형상에 큰 차이가 발생한다. 이런 차이에 의해 일정 길이(L) 이상의 그루브를 안정적으로 형성하기 어려웠다.At this time, the focal point of the beam formed on the surface of the plate-shaped product must be consistently maintained, so that a stable groove can be formed in a uniform shape. However, as shown in FIG. 4, since the path length of the light that reaches the surface of the product varies depending on the position where the beam totally reflected by the polygon mirror 300 touches the composite focusing mirror 400 having a predetermined length, The shape of the focal point formed on the surface is also changed. Therefore, when the complex focusing mirror 400 is within a certain length L as shown in FIG. 4 (A), shapes of foci formed at both ends of the groove and at the center are almost the same, but as shown in FIG. 4B, When the mirror 400 is longer than a certain length L, a large difference occurs in the shape of the focus formed at both ends of the groove and the center. Due to such a difference, it is difficult to stably form a groove having a length (L) or more.

이에, 본 발명은 상기 폴리곤 미러(300)의 전방 양측에 상기 일정한 길이(L)의 그루브를 형성하기 위한 두 개의 복합 포커싱 미러(400)를 1열로 연속 배치하여 제품 표면에 빔의 초점을 일정하게 유지하면서 좌우 2 배 길이(2L)의 그루브를 안정적으로 형성할 수 있게 되는 것이다.Accordingly, in the present invention, two composite focusing mirrors 400 for forming the grooves of the predetermined length L are disposed in a row on both sides of the polygon mirror 300 in a row, (2L) of the left and right double lengths can be stably formed.

상기 복합 포커싱 미러(400)는 실시 예로서 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이 투과형 광학계가 아닌 비투과형의 금속 재질로서 빔의 반사가 이루어지도록 한다. 즉, 상기 복합 포커싱 미러(400)는 금속 재질로 형성된 반사 형태의 광학계이므로 출력이 높고 휘도가 높은 레이저 빔의 에너지가 광학계 중심부에 집중되더라도 이 부분에서 직접 냉각하는 것이 가능하다. 따라서 상기 복합 포커싱 미러(400)의 반사면 반대쪽에는 냉각을 위한 장치가 설치된다.As shown in FIGS. 2 and 6, the complex focusing mirror 400 is a non-transmissive metal rather than a transmissive optical system, and reflects the beam. In other words, since the complex focusing mirror 400 is a reflection type optical system formed of a metal material, it is possible to directly cool the complex focusing mirror 400 even if the energy of the laser beam having high output and high brightness is concentrated in the center of the optical system. Therefore, a device for cooling is provided on the opposite side of the reflection surface of the complex focusing mirror 400. [

한편, 상기 복합 포커싱 미러(400)는 실시 예로서 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제품(10) 위에 형성되는 초점의 높이를 조절하기 위한 초점거리 제어수단(410)이 구성된다. 상기 초점거리 제어수단(410)은 상기 복합 포커싱 미러(400)의 높이를 위 아래로 수 미리미터 범위 내에서 마이크로미터 단위로 미세 조절이 가능한 것으로서, 상기 복합 포커싱 미러(400)의 높이 조절을 통해 그루부의 형성을 위한 초점의 높이를 조절할 수 있게 된다. 이로 인해 기존에 그루브의 깊이를 조절하기 위해 제품(10)의 높이를 조절하는 것보다 더욱 정확하고 안정적인 사용이 가능할 뿐만 아니라, 제품(10)에 형성되는 그루브의 깊이를 0㎛∼500㎛까지 조절 가능하다. 여기서 상기 0 ㎛란 제품(10)의 표면 형질만 개조하여 라인만 보이는 정도의 깊이를 의미한다.As shown in FIG. 6, the complex focusing mirror 400 includes a focus distance control unit 410 for adjusting the height of a focus formed on the product 10. The focal length control means 410 is capable of finely adjusting the height of the complex focusing mirror 400 in units of micrometers within a range of a few meters up and down and adjusting the height of the complex focusing mirror 400 The height of the focus for forming the grooves can be adjusted. Therefore, it is possible to use more precisely and stably than adjusting the height of the product 10 in order to adjust the depth of the groove 10, and to adjust the depth of the groove formed in the product 10 from 0 to 500 μm It is possible. Here, the 0 占 퐉 means the depth of the line 10 where only the line traces of the product 10 are modified.

한편, 본 발명은 상기 한 쌍의 레이저 빔 발생부(100), 복합 쉐이핑 미러(200) 및 복합 포커싱 미러(400)와 상기 하나의 폴리곤 미러(300)가 하나의 모듈로 구성되며, 상기 이송되는 제품의 좌우 폭에 따라 상기 각 모듈을 좌우 연속 설치할 수 있도록 구성된다. 즉, 도 8에 도시된 바와 같이 한 쌍의 레이저 발생부(100)로부터 한 쌍의 복합 포커싱 미러(400)를 포함하는 구성을 하나의 모듈로 본다면 두 개 이상의 모듈을 나란하게 설치함으로써, 원하는 만큼의 길이로 그루브를 형성할 수 있게 된다. 한편, 단일 직선의 그루브가 필요하지 않은 경우에는 본 발명의 광학 시스템을 병렬로 확장하여 그루빙 폭을 쉽게 넓힐 수 있는데, 방향성 전기강판에 그루브를 형성함으로써 영구적으로 철손을 부여하는 영구 자구미세화 장치가 이러한 응용의 대표적인 예이다.In the meantime, according to the present invention, the pair of laser beam generators 100, the complex shaping mirror 200, and the complex focusing mirror 400 and the one polygon mirror 300 are constituted by one module, So that the respective modules can be installed horizontally left and right depending on the width of the product. That is, as shown in FIG. 8, if a configuration including a pair of the complex focusing mirrors 400 from a pair of laser generating units 100 is regarded as one module, two or more modules are arranged side by side, So that the groove can be formed. On the other hand, when a single straight groove is not required, the optical system of the present invention can be expanded in parallel to easily enlarge the grooving width. The permanent magnetic microfabrication apparatus which permanently imparts iron loss by forming a groove in the grain- This is a representative example of such an application.

또한, 본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제품(10)의 이송 속도를 감지하고, 상기 그루브의 설정된 간격에 따라 상기 레이저 빔 발생부(100)의 빔 발생 시차 및 상기 폴리곤 미러(300)의 회전속도를 조절하는 제어부(500)를 포함하여 구성된다. 따라서 상기 제어부(500)에 의하면 동일한 제품(10)의 이송속도 하에서 각 그루브 사이의 간격을 넓게 또는 좁게 할 수 있을 뿐만 아니라, 동일하지 않은 제품(10)의 이송속도 하에서 각 그루브의 간격을 동일하게 유지할 수 있게 된다.2, the present invention detects the feed rate of the product 10, and adjusts the beam generation time difference of the laser beam generator 100 and the angle of the polygon mirror 300 according to the set interval of the groove, And a control unit 500 for controlling the rotational speed of the motor. Therefore, according to the control unit 500, the intervals between the grooves can be made wider or narrower under the conveying speed of the same product 10, and the intervals of the grooves can be made equal .

또한, 상기 폴리곤 미러(300)와 각 복합 포커싱 미러(400) 사이에는 도 7에 도시된 바와 같이 빔 덤퍼(600)가 설치되어 불필요한 영역의 빔을 제거할 수 있게 된다. 여기서 불필요한 영역의 빔이란 예를 들어 제품의 폭이 상기 복합 포커싱 미러(400)보다 좁게 형성된 경우 상기 제품의 양측에 필요 이상으로 조사되는 빔을 말하는데, 이 경우 상기 폴리곤 미러(300)에서 상기 복합 포커싱 미러(400)로 반사되는 빔의 폭을 줄여 제품(10)의 폭에 맞추는 것이다. 상기 빔 덤퍼(600)는 빔을 흡수 또는 반사하는 재질로서 일측 또는 양측의 조절이 가능해야 한다.As shown in FIG. 7, a beam damper 600 is installed between the polygon mirror 300 and each of the complex focusing mirrors 400 to remove a beam in an unnecessary area. Herein, the beam in the unnecessary area refers to a beam which is unnecessarily irradiated to both sides of the product when the width of the product is narrower than the complex focusing mirror 400. In this case, in the polygon mirror 300, The width of the beam reflected by the mirror 400 is reduced to match the width of the product 10. The beam damper 600 is a material that absorbs or reflects the beam and should be adjustable on one side or on both sides.

이와 같은 본 발명의 구성에 의하면 하나의 복합 쉐이핑 미러를 통해 빔의 형태를 잡아주기 위한 광학계의 구성을 단순화시키고 이를 통해 하나의 폴리곤 미러를 사용하면서 그 전방에 두 개의 복합 포커싱 미러를 나란하게 설치하여 그루브의 길이를 증가시킬 수 있게 된다.According to the structure of the present invention, the configuration of the optical system for capturing the shape of the beam through one composite shaping mirror is simplified, and two composite focusing mirrors are installed in front of the optical system while using one polygon mirror The length of the groove can be increased.

또한, 상기 제어부에서 제품의 이송속도에 따른 폴리곤 미러의 회전속도와 빔의 발생 시차를 자동으로 조절하고, 상기 복합 포커싱 미러의 높낮이 조절을 통해 빔의 초점 높낮이를 조절할 수 있게 된다.In addition, the control unit automatically adjusts the rotational speed of the polygon mirror and the parallax generated by the product according to the conveyance speed of the product, and adjusts the height of the beam by adjusting the height of the composite focusing mirror.

10: 제품
100: 레이저 빔 발생부 110: 광 파이버
200: 복합 쉐이핑 미러
300: 폴리곤 미러
400: 복합 포커싱 미러 410: 초점거리 제어수단
500: 제어부
600: 빔 덤퍼10: Products
100: laser beam generator 110: optical fiber
200: Complex Shaping Mirror
300: polygon mirror
400: Complex focusing mirror 410: Focal length control means
500:
600: Beam Dumper

Claims (6)

레이저 빔 발생부에서 생성된 연속파 레이저 빔을 연결하여 복합 쉐이핑 미러를 통해 상기 빔의 형태를 잡아주며, 폴리곤 미러를 이용하여 빔을 전반사시키고, 복합 포커싱 미러를 이용하여 빠르게 이송되는 판상의 제품 표면에 빔의 초점을 일정하게 유지하면서 좌우 일정한 길이(L)의 그루브를 전후 일정한 간격으로 형성하는 그루빙 장치에 있어서,
상기 폴리곤 미러의 전방 양측에 상기 일정한 길이(L)의 그루브를 형성하기 위한 두 개의 복합 포커싱 미러를 1열로 연속 배치하여 제품 표면에 빔의 초점을 일정하게 유지하면서 좌우 2 배 길이(2L)의 그루브를 안정적으로 형성할 수 있도록 하는 한편,
상기 폴리곤 미러를 통해 양측 복합 포커싱 미러로 빔을 조사하기 위한 한 쌍의 복합 쉐이핑 미러를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고휘도 연속파 레이저 빔과 고효율/고속 스캔 광학계를 이용한 그루빙 장치.A laser beam generator for generating a laser beam, a laser beam generator for generating a laser beam, a laser beam generator for generating a laser beam on the laser beam generator, 1. A grooving device for forming a groove of a predetermined length L in the front and back at regular intervals while keeping a focus of a beam constant,
Two composite focusing mirrors for forming the grooves of the predetermined length L are disposed continuously in one row on both sides of the polygon mirror on both sides of the polygon mirror so that the focal point of the beam is constant on the surface of the product, So that it can be stably formed. On the other hand,
And a pair of composite shaping mirrors for irradiating a beam to both side composite focusing mirrors through the polygon mirror. 2. A grooving apparatus using a high-intensity continuous wave laser beam and a high-efficiency / high-speed scanning optical system. 청구항 1에 있어서, 상기 한 쌍의 복합 쉐이핑 미러 및 복합 포커싱 미러와 상기 하나의 폴리곤 미러가 하나의 모듈로 구성되며, 상기 이송되는 제품의 좌우 폭에 따라 상기 각 모듈을 좌우 연속 설치할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 고휘도 연속파 레이저 빔과 고효율/고속 스캔 광학계를 이용한 그루빙 장치.The image forming apparatus according to claim 1, wherein the pair of the composite shaping mirrors and the complex focusing mirror and the one polygon mirror are constituted by a single module, Characterized in that a high-intensity continuous wave laser beam and a high-efficiency / high-speed scanning optical system are used. 청구항 1에 있어서, 상기 레이저 빔 발생부에서 발생된 빔은 광 파이버를 통해 상기 한 쌍의 복합 쉐이핑 미러로 전달되도록 형성된 것을 특징으로 하는 고휘도 연속파 레이저 빔과 고효율/고속 스캔 광학계를 이용한 그루빙 장치.The grooving device according to claim 1, wherein the beam generated by the laser beam generator is formed to be transmitted to the pair of composite shaping mirrors through an optical fiber, and a high-efficiency / high-speed scanning optical system. 청구항 1에 있어서, 상기 제품의 이송속도를 감지하고, 상기 그루브의 설정된 간격에 따라 상기 레이저 빔 발생부의 빔 발생 시차 및 상기 폴리곤 미러의 회전속도를 조절하는 제어부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고휘도 연속파 레이저 빔과 고효율/고속 스캔 광학계를 이용한 그루빙 장치.The apparatus of claim 1, further comprising a controller for sensing a feed speed of the product and adjusting a beam generation time difference of the laser beam generator and a rotation speed of the polygon mirror according to a set interval of the groove, A grooving device using a continuous wave laser beam and a high efficiency / high speed scanning optical system. 청구항 1에 있어서, 상기 한 쌍의 복합 포커싱 미러를 승강시켜 상기 제품 위에 형성되는 초점의 높이를 조절하기 위한 초점거리 제어수단;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고휘도 연속파 레이저 빔과 고효율/고속 스캔 광학계를 이용한 그루빙 장치.The high-intensity continuous wave laser beam and the high-efficiency / high-speed scanning optical system according to claim 1, further comprising: a focal distance control means for raising and lowering the pair of the multiple focusing mirrors to adjust a height of a focus formed on the product. . 청구항 1에 있어서, 상기 폴리곤 미러와 각 복합 포커싱 미러 사이에 설치되고, 불필요한 영역의 빔을 제거하는 한 쌍의 빔 덤퍼;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고휘도 연속파 레이저 빔과 고효율/고속 스캔 광학계를 이용한 그루빙 장치.The high-intensity continuous wave laser beam and the high-efficiency / high-speed scanning optical system according to claim 1, further comprising a pair of beam dampers installed between the polygon mirror and each of the complex focusing mirrors, Used grooving device.
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